GSM-R頻段接收機(jī)前端設(shè)計與仿真.pdf

1、GSM-R通信系統(tǒng)是專為鐵路應(yīng)用而開發(fā)的數(shù)字無線通信系統(tǒng)，它與GSM通信系統(tǒng)的區(qū)別只在于小區(qū)頻率組的分配和重疊的不同，因此由GSM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的同頻和鄰頻干擾一直阻礙著GSM-R的發(fā)展。作為一個專用網(wǎng)絡(luò)，GSM-R通信系統(tǒng)需要良好的信號接收，一個優(yōu)秀的信號接收系統(tǒng)對GSM-R通信和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相當(dāng)重要。 本文在分析研究接收機(jī)性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人研究成果及GSM-R接收機(jī)性能和結(jié)構(gòu)特點，對適合GSM-R信號接收的超外差二次變頻

2、接收前端方案進(jìn)行了設(shè)計改進(jìn)和仿真。本方案將接收到的射頻信號分別在射頻、一級中頻、二級中頻進(jìn)行處理，能較好地實現(xiàn)增益分配，提高接收信號質(zhì)量。本方案中，天線將感應(yīng)到的電磁波轉(zhuǎn)換為微弱的電信號后，通過帶通濾波器送入到低噪聲放大器進(jìn)行兩級放大，然后將放大信號依次送入兩級混頻器進(jìn)行下變頻。一級變頻得到一個較高的中頻，便于鏡頻信號抑制和信道選擇；二次變頻得到一個較低的中頻輸出，便于后續(xù)模塊處理。論文對接收機(jī)前端主要模塊進(jìn)行了仿真設(shè)計，在分析和研究低

3、噪聲放大器、混頻器、自動增益控制器、濾波器原理的基礎(chǔ)上，針對這些模塊的預(yù)設(shè)指標(biāo)，確定了各模塊所采用的分立模塊和電路形式，通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)了模塊與系統(tǒng)的統(tǒng)一。 本文詳細(xì)分析了低噪聲放大器的噪聲性能、仿真模型引入方法、輸入阻抗匹配和噪聲性能優(yōu)化間的折中設(shè)計等過程。同時，根據(jù)不同的電路布局方式，本文在仿真建模中引入了實際PCB參數(shù)，詳細(xì)討論了射頻電路不同布線方式對前端性能的影響，并根據(jù)影響進(jìn)行了電路優(yōu)化。本文提出的匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法能